Оказавшийся в опасности рой пчел принимает жизненно важное решение на основе конкуренции внутренних сигналов, установили энтомологи. А процедура принятия решения сходна с той, по которой функционируют нейроны головного мозга человека.
Роение, или разделение семьи на две части – ответственный этап в жизни пчелиной колонии: отделившийся многотысячный рой
Как и в период сбора нектара, разведчицы обмениваются друг с другом информацией посредством
По времени пробежек и углу наклона брюшка остальные пчелы считывает направление и расстояние до разведанного места, куда для дополнительной инспекции отправляются другие пчелы.
Как правило, пчелы-разведчицы находят сразу несколько подходящих мест для гнездования, поэтому в определенный момент из всех возможных вариантов пчелам, притом как можно быстрее, нужно выбрать самый оптимальный: бездомный рой очень уязвим, погода в любой момент может испортиться, а от того, какое жилище будет выбрано, зависит будущее благополучие семьи.
Коммуникативные танцы пчел, помогающие им ориентироваться на местности, более или менее изучены. Но каким образом в период роения происходит отсев альтернативных вариантов гнездования и финальное принятие решения командой пчел-разведчиц, энтомологам и специалистам по интеллекту социальных насекомых оставалось до сих пор неясным.
Частично загадку удалось разрешить Кирку Висшеру, энтомологу из Университета Калифорнии, и Томасу Силли из Корнелльского университета, долгое время изучавшим социальное поведение медоносных пчел.
В совместной статье,, они сообщают об открытии сигнала,
играющего ключевую роль в процессе принятия решения внутри пчелиных коллективов и аналогичного по функции перекрестным тормозящим контурам, возникающим в головном мозге обезьян, также вынужденных выбирать между альтернативными вариантами поведения.
В случае пчел сигнал представляет собой короткий
«По всей видимости, в пчелином рое стоп-сигналы выполняют ту же роль, что и тормозящие нейроконтуры, формируемые в определенных отделах мозга примата, принимающего решение, в какую сторону поворачивать глазные яблоки в ответ на визуальный раздражитель», – объясняет Висшер.
Понаблюдать за пчелами было решено в штате Мэн, на пустынном атлантическом побережье крайнего северо-востока США, бедном как деревьями, так и естественными укрытиями, удобными для пчел.
Установив на некотором удалении друг от друга два совершенно идентичных улья, исследователи выпустили заранее привезенный рой и стали наблюдать за поведением пчел-разведчиц, которых сразу же по обнаружении ими одного из ульев помечали разными цветными маркерами. Все дальнейшие коммуникации между пчелами в кластере разведчиц фиксировались видеокамерами и сверхчувствительными микрофонами.
Тут же было обнаружено, что наибольшим числом стоп-сигналов обменивались пчелы различных цветов, то есть передающие информацию о разных ульях.
«Стоп-сигнал, который пчела посылает танцующей коллеге, агитирующей за конкретный улей, несколько умеряет энтузиазм последней, как будто напоминая разведчице, что существует и другой достойный рассмотрения вариант», – комментирует сделанные наблюдения Висшер.
Все члены роя заинтересованы в том, чтобы выбрать лучшее жилье из всех возможных вариантов.
Однако в данном случае вариантов было два и оба совершенно одинаковые. Максимально сгладив значение различных внешних факторов, когда один из вариантов потенциального жилища может оказаться объективно лучшим, наблюдатели заставили пчел выбирать между двумя идентичными ульями, что позволило изучить механизм принятия решения в наиболее, так сказать, чистом виде.
Зафиксированная в процессе наблюдений картина из перекрестных подавляющих сигналов, которыми обменивались пчелы, оказалась удивительно схожей с механизмом, блокирующим зависание искусственной нейросети, которая должна продуцировать решение на основе идентичных входных данных, то есть сети, оказавшейся в положении буриданова осла. Как показали модели, разработанные Патриком Хоганом и Джеймсом Маршаллом из Шеффилдского университета, на которых энтомологи с воодушевлением ссылаются в своей статье,
ситуации логического ступора можно успешно избежать в том случае, если нейроны сети начнут продуцировать стоп-сигналы, подавляющие активность других нейронов.
Другими словами, чтобы нейросеть приняла решение в неопределенной ситуации, ее нейроны должны устроить маленькую асинхронную потасовку, подавляя сигналы друг друга, при этом отбор решения происходит конкурентно – в процессе постепенного суммирования тех сигналов, которых оказалось больше.
«Стоп-сигнализация критически важна, поскольку рой должен выбрать один улей, даже если оба улья одинаково удобны и доступны. Перекрестное подавление сокращает число сигналов
Открытие механизма конкурентного подавления сигналов у социальных животных, вынужденных принимать коллективное решение в условиях угрозы, – факт сам по себе чрезвычайно интересный.
Вообще-то механизм стоп-сигнализации открыт у пчел давно, но наблюдался он только в условиях мирной рабочей жизни улья, когда рабочие пчелы сообщают другим, что, например, лететь за взятком в определенном направлении уже не имеет смысла. Однако в этом случае регулятором перекрестного подавления сигналов являлись либо рутинные социальные процедуры
А вот когда благополучие семьи оказалось под угрозой, а внешних сигналов для принятия решения стало недостаточно, конкуренция сразу же возникла.
Еще более интригующей выглядит аналогия, проведенная авторами между механизмом принятия решения в пчелином рое и сценариями поведения нейронов в мозге приматов: развивая ее, можно уподобить мозг рою взаимодействующих нейронов, а индивидуальный интеллект – агентом роевого интеллекта, отвечающего на вызовы окружающей среды посредством конкуренции агентов. В таком случае и
Не таким ли пчелиным роем предстанет человеческая цивилизация перед инопланетянином, чей интеллект мог развиваться на совершенно других принципах?
Рой пчел, решающий, куда ему лететь, с одной стороны, и суммирующий итоговое решение ансамбль нейронов головного мозга, с другой, функционируют, как выяснилось, по схожим сигнальным сценариям, еще раз иллюстрирующим аксиому, что интеллект – это адаптивный механизм, возникший в процессе эволюции социума. И, вопреки мнению, что в лихую годину обществу лучше объединиться, сведя
Похожие статьи:
Новости пчеловодства → В Оренбуржье промышленное пчеловодство в упадке
Новости пчеловодства → Пчелиный рой двое суток держал в страхе сибирскую деревню
Новости пчеловодства → Лаишевский пчеловод стал заслуженным работником сельского хозяйства РТ
Новости пчеловодства → Матки захватчицы
Продукты пчеловодства → Лучшее успокоительное на свете делают...пчёлы.
Новости пчеловодства → Зафиксирован массовый падеж скота и гибель пчел.
Новости пчеловодства → Массовая гибель пчел случилась в Кантемировском районе
